JPS62242307A - Voltage nonlinear device - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は印加電圧によって抵抗値が変化する電圧非直線
性素子に関するもので、電圧安定化、異常型圧制間、さ
らにはマトリックス駆動の液晶。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a voltage nonlinear element whose resistance value changes depending on an applied voltage, and is applicable to voltage stabilization, abnormal type suppression, and matrix-driven liquid crystals.

ＫＬなどの表示デバイスのスイッチング素子などに利用
されるものである。It is used in switching elements of display devices such as KL.

従来の技術 ２ページ 従来の電圧非直線性素子は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）に酸化
ビスマス（Ｂｉ２０３）、酸化コバルト（＋Ｃｏ２０３
）　＋酸化マンガン（Ｍｎ０２　）　、酸化アンチモン
（Ｓｂ２０３）などの酸化物を添加して、１ｏｏ。Conventional technology Page 2 Conventional voltage nonlinear elements are made of zinc oxide (ZnO), bismuth oxide (Bi203), and cobalt oxide (+Co203).
) + Adding oxides such as manganese oxide (Mn02) and antimony oxide (Sb203) to 1oo.

〜１３５０℃で焼結したＺｎＯバリスタなど、種々のも
のがある。その中で、ＺｎＯバリスタは電圧非直線指数
α、サージ耐量が大きいことから、最も一般的に使われ
ている（特公昭４６−１９４７２号公報参照）。There are various types such as ZnO varistors sintered at ~1350°C. Among them, ZnO varistors are the most commonly used because they have a large voltage nonlinearity index α and surge resistance (see Japanese Patent Publication No. 19472/1983).

発明が解決しようとする問題点 このような従来の電圧非直線性素子は、ＺｎＯバリスタ
を初めとして、素子厚みを薄く（数十μｍ以下）するこ
とに限界があるため、バリスタ電圧（バリスタに電流１
ｍＡを流した時の電圧Ｖ、。□で表される）を低くする
ことに限界があり、低電圧用ＩＣの保護素子や低い電圧
における電圧安定化素子として使えないものであった。Problems to be Solved by the Invention In such conventional voltage nonlinear elements, such as ZnO varistors, there is a limit to reducing the element thickness (several tens of micrometers or less). 1
Voltage V when mA flows. There is a limit to how low the voltage (represented by □) can be made, and it cannot be used as a protection element for low voltage ICs or a voltage stabilizing element at low voltages.

また、上述したように焼成する際に１０００°Ｃ以上の
高温プロセスを必要とするため、ガラス基板上あるいは
回路基板上に電圧非直線性素子を直接形成できな３１＼
−。Furthermore, as mentioned above, since a high-temperature process of 1000°C or higher is required during firing, it is not possible to directly form a voltage nonlinear element on a glass substrate or a circuit board.
−.

いという問題があった。さらに、従来のものは並列静電
容量が大きく、例えば液晶などのスイッチング素子とし
ては不適当なものであるなどの問題点を有していた。There was a problem. Furthermore, conventional devices have a large parallel capacitance, making them unsuitable for use as switching elements for liquid crystals, for example.

問題点を解決するだめの手段 この問題点を解決するために本発明は、絶縁基板と、上
記絶縁基板上に設けられた一方の電極と、上記一方の電
極上に設けられ、その一方の電極側となる下層側は絶縁
性の結合剤でもって固められ、かつ上層側は導電性ペー
ストよりなる他方の電極でもって固められたＳｂ２Ｏ３
　　を主成分とする薄い絶縁被膜を施した微粉末状の半
導体物質とから構成されたことを特徴とするものである
。Means for Solving the Problem In order to solve this problem, the present invention provides an insulating substrate, one electrode provided on the insulating substrate, and an electrode provided on the one electrode. The lower layer side, which is the side, is hardened with an insulating binder, and the upper layer side is hardened with the other electrode made of conductive paste.
It is characterized by being composed of a finely powdered semiconductor material coated with a thin insulating film, the main component of which is .

作用 この構成によれば、低電流域においても電圧非直線指数
αの大きなものが得られ、かつ絶縁性の結合剤の量によ
ってバリスタ電圧を制御することもできることとなるた
め、電極間距離を狭く（数ととなる。また、塗布したペ
イントを低い温度で硬化させて作ることができるため、
回路基板上に素子を直接形成することができ、ＺｎＯバ
リスタなどでは考えられない幅広い用途が期待できるも
のである。さらに、得られた素子は微粉末状の半導体物
質を固めたものであるため、それぞれの半導体物質の微
粉末間は点接触となり、接触面積が基本的に小さいこと
から並列静電容量の小さなものが得られ、液晶などのデ
バイスのスイッチング素子として最適な素子が提供でき
ることとなる。Effect: According to this configuration, a large voltage nonlinearity index α can be obtained even in a low current range, and the varistor voltage can also be controlled by the amount of insulating binder, so the distance between the electrodes can be narrowed. (It becomes a number.Also, since it can be made by curing the applied paint at a low temperature,
Elements can be formed directly on circuit boards, and a wide range of applications can be expected that cannot be imagined with ZnO varistors or the like. Furthermore, since the obtained device is made of solidified semiconductor material in the form of fine powder, there is point contact between the fine powders of each semiconductor material, and since the contact area is basically small, the parallel capacitance is small. Thus, it is possible to provide an element that is optimal as a switching element for devices such as liquid crystals.

実施例 以下、本発明を実施例にもとづいて詳細に説明する。Example Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on examples.

第１図は本発明素子を得るための製造工程の一例を示し
ている。まず、粒子径が０．０５〜１μｍの微粒子状の
酸化亜鉛を７００〜１３００’Ｃで焼成した後、その焼
結されたＺｎＯを０．５〜５０μｍの粒子径（平均粒子
径１〜１０μｍ　）に粉砕し、分間、熱処理し、そのＺ
ｎＯ微粉末表面に酸化アンチモンの絶縁被膜を形成した
。この時、微粉末状のＺｎＯの表面には５ｂ２ｏ３絶縁
被膜がほぼ数十〜数再入の厚さで薄く形成されているこ
とが認められた。次いで、このようにして作成したＳｂ
２Ｏ３絶縁被膜が表面についたＺｎＯ微粉末群は弱い力
で互いに接着しているので、これを乳鉢あるいはボット
ミルでほぐし、微粉末状とした。FIG. 1 shows an example of the manufacturing process for obtaining the device of the present invention. First, fine particulate zinc oxide with a particle size of 0.05 to 1 μm is fired at 700 to 1300'C, and then the sintered ZnO is heated to a particle size of 0.5 to 50 μm (average particle size of 1 to 10 μm). The Z
An insulating film of antimony oxide was formed on the surface of the nO fine powder. At this time, it was observed that a thin 5b2o3 insulating film was formed on the surface of the finely powdered ZnO with a thickness of approximately several tens to several reentrants. Next, the Sb prepared in this way
Since the ZnO fine powder group with the 2O3 insulating film on its surface adhered to each other with weak force, it was loosened in a mortar or a bot mill to form a fine powder.

次に、上記のようにして得られたＳｂ２Ｏ３絶縁被膜が
表面に形成された微粉末状のＺｎＯに、微粉末間の結合
を図る絶縁性の結合剤として低融点ガラス粉末と有機バ
インダーを添加し、混合した。Next, low melting point glass powder and an organic binder were added as an insulating binder to bond the fine powders to the finely powdered ZnO with the Sb2O3 insulating film formed on the surface obtained as described above. , mixed.

ここで、結合剤としては低融点ガラス粉未発が微粉末状
のＺｎＯに対して５〜２０ｗｔ％となるようにしたもの
とし、それを有機バインダーと例えば等重量で混合し、
ペイント状とした。ここで、有機バインダーとしてはエ
チルセルロースヲ使用し、その固形分が溶剤（たとえば
ターピネオール）に対して１０ｗｔ％となるように薄め
たものとし＼た。Here, the binder is a low melting point glass powder in an amount of 5 to 20 wt% based on the fine powder of ZnO, and it is mixed with the organic binder in an equal weight, for example,
It was made into a paint form. Here, ethyl cellulose was used as the organic binder, and the solid content was diluted to 10 wt% with respect to the solvent (eg, terpineol).

６１、− 次いで、上記のようにして得られたペイントを第２図に
示すようにＩＴＯ（インジウム、スズ酸化物）電極１の
設けられたガラス基板２上に例えばスクリーン印刷で塗
布し、３００〜５５０°Ｃで１０〜３０分間、大気中で
熱処理した。次に、もう一方の電極３をカーボンペース
トをスクリーン印刷することにより形成し、本発明の素
子を得た。61, - Next, the paint obtained as described above is applied, for example, by screen printing, onto a glass substrate 2 provided with an ITO (indium, tin oxide) electrode 1 as shown in FIG. Heat treatment was performed at 550°C for 10 to 30 minutes in air. Next, the other electrode 3 was formed by screen printing carbon paste to obtain an element of the present invention.

第２図は、電圧非直線性素子４の拡大断面図であり、６
はＺｎＯ微粉末、６はＺｎＯ微粉末５の表面に施された
Ｓｂ２Ｏ３絶縁被膜、７は上記ＩＴＯ電極１側となる下
層側のＺｎＯ微粉末６間を機械的に結合している絶縁性
結合剤の低融点ガラスであり、この結合剤としての低融
点ガラス７でもって下層側の微粉末５の間は互いに固め
られている。FIG. 2 is an enlarged sectional view of the voltage nonlinear element 4, and 6
6 is a ZnO fine powder, 6 is an Sb2O3 insulating coating applied to the surface of the ZnO fine powder 5, and 7 is an insulating binder that mechanically connects the ZnO fine powder 6 on the lower layer side, which is the ITO electrode 1 side. This low melting point glass 7 serves as a binder, and the fine powders 5 on the lower layer side are solidified together.

また、上層側のＺｎＯ微粉末５の間は上記カーボンペー
ストよりなる電極３で互いに固められている。Further, the ZnO fine powders 5 on the upper layer side are solidified together by electrodes 3 made of the carbon paste.

次に、上記のようにして作成された電圧非直線性素子の
電圧−電流特性について説明する。まず、第３図は第２
図の構成における電圧−電流特性を従来のＺｎＯバリス
タのそれと比較して示している。本発明の素子は、まず
酸化亜鉛を７００’Ｃで焼成し、これにＳｂ２Ｏ３　を
０．５ｍｏ１％添加したものを９００℃、６０分間熱処
理した後、この平均粒子径５〜１０μｍのＺｎＯ微粉末
と奥野製薬■製の低融点ガラス微粉末（ＺｎＯ＠粉末に
対して２０ｗｔ％）に上記有機バインダーを等重量で混
合したものにおいて、素子面積を１−１電極間距離を３
０μｍとした場合における特性を示している。Next, the voltage-current characteristics of the voltage nonlinear element created as described above will be explained. First, Figure 3 shows the second
The voltage-current characteristics of the configuration shown in the figure are compared with those of a conventional ZnO varistor. The device of the present invention is made by first firing zinc oxide at 700'C, adding 0.5 mo1% of Sb2O3 to it, and heat-treating it at 900°C for 60 minutes. In a mixture of low melting point glass fine powder manufactured by Okuno Pharmaceutical ■ (20 wt% of ZnO @ powder) and the above organic binder in equal weight, the device area was 1-1 and the distance between electrodes was 3.
The characteristics are shown when the thickness is 0 μm.

さて、電圧非直線性素子の電圧−電流特性は、よく知ら
れているように近似的に次式で示されている。Now, as is well known, the voltage-current characteristics of a voltage nonlinear element are approximately expressed by the following equation.

Ｉ＝ＫＶα ここで、工は素子に流れる電流、■は素子の電極間の電
圧、Ｋは固有抵抗の抵抗値に相当する定数、αは上述し
た電圧非直線特性の指数を示しており、この電圧非直線
指数αは大きい程、電圧非直線性が優れていることにな
る。I=KVα Here, E is the current flowing through the element, ■ is the voltage between the electrodes of the element, K is a constant corresponding to the resistance value of the specific resistance, and α is the exponent of the voltage nonlinear characteristic mentioned above. The larger the voltage nonlinearity index α is, the better the voltage nonlinearity is.

第３図の特性に示されるように、特性Ｂで示される従来
のＺｎｏ　バリスタは低電流域において電圧非直線指数
αが小さく、１０’Ａ以下の電流では良好な電圧非直線
性素子としての機能を発揮し得ない。一方、特性Ａで示
される本発明の素子では低電流域においても電圧非直線
指数αが大きく、１０　”Ａ程度の電流域でも十分に電
圧非直線性素子としての機能を発揮することができるこ
とを示している。また、通常、ＺｎＯバリスタにおいて
はバリスタ特性を表すのに、例えば素子に１ｍＡの電流
を流した時の電極間に現れる電圧をバリスタ電圧ｖｊｍ
Ａと呼び、このバリスタ電圧ｖ１ｍＡと上記電圧非直線
指数αとを使用している。本発明の素子では、上述した
ように、低電流域においても電圧非直線指数αが大きく
、バリスタ電圧を第３図に示すように例えばｖ１□□で
表すことができる。As shown in the characteristics in Figure 3, the conventional Zno varistor with characteristic B has a small voltage nonlinearity index α in the low current range, and functions as a good voltage nonlinear element at currents below 10'A. cannot demonstrate. On the other hand, the device of the present invention, which is represented by characteristic A, has a large voltage nonlinearity index α even in the low current range, and can sufficiently function as a voltage nonlinear device even in the current range of about 10”A. In addition, in order to express the varistor characteristics of a ZnO varistor, for example, the voltage that appears between the electrodes when a current of 1 mA is passed through the element is expressed as the varistor voltage vjm.
A, and this varistor voltage v1mA and the voltage non-linearity index α are used. As described above, in the device of the present invention, the voltage nonlinearity index α is large even in the low current range, and the varistor voltage can be expressed as, for example, v1□□ as shown in FIG.

このように本発明において、バリスタ電圧を低いものと
することができるのは、まず電圧非直線性素子４の素子
厚を薄くさせることができること９、− の低融点ガラス７でもって下層側の電圧非直線性素子４
が固められると共に上層側の電圧非直線性素子４がカー
ボン電極３で固められることから、実質的にも電極間距
離を狭くして素子を形成することができるためである。In this way, in the present invention, the varistor voltage can be made low because the element thickness of the voltage nonlinear element 4 can be made thinner. Nonlinear element 4
This is because the voltage nonlinear element 4 on the upper layer side is solidified with the carbon electrode 3, so that the element can be formed with a substantially narrower distance between the electrodes.

この時、低融点ガラス７の量が少ない場合、カーボン電
極３が上層側の電圧非直線性素子４内に浸透する度合が
大きくなり、より実質的に電極間距離を狭くして素子を
形成することができるため、バリスタ電圧を一層低くす
ることができるものである。また、本発明素子において
低電流域でも電圧非直線指数αが大きい理由は、現在の
ところ理由は明確とはなっていないが、微粉末状の半導
体物質（ＺｎＯ）を絶縁性結合剤の低融点ガラスでもっ
て固めたものであるため、それぞれの半導体物質の間は
点性触となり、接触面積が小さいこと、また結合剤が絶
縁性のため、漏れ電流が小さくなっていることによるも
のと考えられる。At this time, if the amount of the low melting point glass 7 is small, the degree to which the carbon electrode 3 penetrates into the voltage nonlinear element 4 on the upper layer side increases, and the distance between the electrodes is more substantially narrowed to form an element. Therefore, the varistor voltage can be further lowered. Furthermore, although the reason why the voltage nonlinearity index α is large even in the low current range in the device of the present invention is not clear at present, the low melting point of the insulating binder is This is thought to be due to the fact that since it is solidified with glass, there are point contacts between each semiconductor material, and the contact area is small, and because the bonding agent is insulating, the leakage current is small. .

ここで、第３図の特性は上述したように電極間増離を３
０μｍとした素子についてのものである１０、、。Here, the characteristics shown in Fig. 3 are as follows:
10, which is for an element with a diameter of 0 μm.

が、これはＺｎＯ微粉末の平均粒子径が６〜１０／ｊｍ
という比較的大きな粒子径のためにこれ以上狭くするこ
とができないからである。すなわち、ＺｎＯ微粉末の平
均粒子径が０．３〜３μｍのものを使えば、電極間距離
が１０μｍ程度もしくはそれ以下の素子を作ることがで
きるのであり、その場合においても第３図に示すような
良好な特性が得られることを本発明者らは実験により確
認した。However, this is because the average particle size of the ZnO fine powder is 6 to 10/jm.
This is because the particle size cannot be made any narrower due to the relatively large particle size. In other words, if ZnO fine powder with an average particle diameter of 0.3 to 3 μm is used, it is possible to create an element with an interelectrode distance of about 10 μm or less, and even in that case, as shown in Figure 3, The present inventors have confirmed through experiments that excellent characteristics can be obtained.

第４図は本発明において、酸化アンチモンの添加量を変
えた場合のバリスタ電圧ｖ１１ＩＡ、電圧非直線指数α
および並列静電容量Ｃの変化する様子を示している。こ
こで、酸化亜鉛の焼成温度など、その他の条件は第３図
の場合の条件と同一とした。Figure 4 shows the varistor voltage v11IA and voltage nonlinearity index α when the amount of antimony oxide added is changed in the present invention.
It also shows how the parallel capacitance C changes. Here, other conditions such as the firing temperature of zinc oxide were the same as those in the case of FIG. 3.

第４図に示されるように、本発明素子においては並列静
電容量が従来のＺｎＯバリスタが１０００〜２００００
ＰＦであるのに対して非常に小さいものとなっている。As shown in FIG. 4, in the device of the present invention, the parallel capacitance is 1000 to 20000 compared to that of the conventional ZnO varistor.
Although it is a PF, it is very small.

との並列静電容量Ｃが本発明素子において小さい理由は
、上述したように半導体物質間の接触面積が小さいこと
によるものであ膚・ また、下記に示す第１表は本発明において酸化アンチモ
ンの添加量と熱処理温度を変えた場合のバリスタ電圧ｖ
、ｌＩＡ、電圧非直線指数αおよび並列静電容量Ｃの変
化する様子を示した表である。The reason why the parallel capacitance C is small in the device of the present invention is that the contact area between the semiconductor materials is small as described above. Varistor voltage v when changing the addition amount and heat treatment temperature
, lIA, voltage nonlinearity index α, and parallel capacitance C are changed in the table.

（以下余白） １４　ｔ・−゛ 上記第１表および第４図より明らかなように、各特性値
は酸化アンチモンの添加量と熱処理温度に依存している
ことがわかる。ここで、酸化アンチモンの添加量は０．
０５〜３　ｍｏ１％で特に良好な特性を示した。また、
熱処理温度は酸化アンチモンの添加量にもよるが６００
〜１３５０°Ｃの範囲で良好な特性を示した。この熱処
理温度が上記温度範囲以外、例えば６００’Ｃ未満では
十分な絶縁被膜の形成が困難であることや１３５０’Ｃ
を超えた温度では電圧非直線指数αが必要とする値以下
になるなどの原因で良好な特性が得られないのである。(The following is a blank space) 14 t・-゛As is clear from the above Table 1 and FIG. 4, it can be seen that each characteristic value depends on the amount of antimony oxide added and the heat treatment temperature. Here, the amount of antimony oxide added is 0.
05-3 mo1% showed particularly good characteristics. Also,
The heat treatment temperature depends on the amount of antimony oxide added, but it is 600℃.
It showed good characteristics in the range of ~1350°C. If the heat treatment temperature is outside the above temperature range, for example below 600'C, it may be difficult to form a sufficient insulating film;
At temperatures exceeding this temperature, good characteristics cannot be obtained because the voltage nonlinearity index α becomes less than the required value.

なお、上記の実施例においては、半導体物質としては、
ＺｎＯを例にとり説明したが、それ以外の半導体物質で
あっても差支えないことはもちろんである。また、同様
に絶縁被膜を構成する材料としては、Ｓｂ２Ｏ３単独に
限られることはなく、ｓｂ、、ｏ、を主成分として、ム
ｌ　、Ｔｉ　、Ｓｒ　、Ｍｇ　、Ｎｉ　。In addition, in the above embodiment, the semiconductor material is
Although ZnO has been described as an example, it goes without saying that other semiconductor materials may be used. Similarly, the material constituting the insulating film is not limited to Sb2O3 alone, but may include sb, o, mul, Ti, Sr, Mg, and Ni as main components.

Ｃｒ、Ｓｉなどの金属酸化物またはこれら金属の有機金
属酸化物を単独または組合せて使用すること１５　・ ができるものである。Metal oxides such as Cr and Si or organometallic oxides of these metals can be used alone or in combination.

さらに、微粉末状の半導体物質を固める結合剤としては
、ガラス粉末と有機バインダーとを組合せた影身外に絶
縁性の有機接着剤でもよく、熱硬化性樹脂、たとえばポ
リイミド樹脂、フェノール樹脂、フラン樹脂、ユリア樹
脂、メラミン樹脂。Furthermore, the binder for solidifying the fine powder semiconductor material may be an insulating organic adhesive made of a combination of glass powder and an organic binder, or a thermosetting resin such as polyimide resin, phenol resin, furan resin, etc. Resin, urea resin, melamine resin.

不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、エ
ポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ケイ素樹脂などでも良
いものである。Unsaturated polyester resins, diallyl phthalate resins, epoxy resins, polyurethane resins, silicone resins, etc. may also be used.

さらにまた、上記実施例では結合剤としてガラス粉末単
独を用いた場合について示したが、ガラス粉末と上記の
絶縁性有機接着剤を併用する形で用いても良いものであ
り、たとえばガラス粉末でＺｎＯ微粉末を熱処理し結合
させた後、素子の上部から上記有機接着剤を印刷し、素
子内に充填するなどによって素子形成ができるものであ
る。Furthermore, although the above example shows the case where glass powder alone is used as a binder, it is also possible to use a combination of glass powder and the above-mentioned insulating organic adhesive. After heat-treating and bonding the fine powders, the device can be formed by printing the organic adhesive from above the device and filling it into the device.

また、上記の実施例では素子および電極の形成をスクリ
ーン印刷法により行ったが、それ以外の塗布法、例えば
スプレー、浸漬などの方法で行っ・てもよいものである
。Furthermore, although the elements and electrodes were formed by screen printing in the above embodiments, other coating methods such as spraying, dipping, etc. may also be used.

゛、４ さらにまた、上記実施例による製造工程では、まず最初
に無機質半導体である微粒子状のＺｎＯを熱処理、粉砕
し、微粉末とした後に、絶縁性の無機質化合物であるＳ
ｂ２Ｏ３を添加し、その後熱処理を行ったが、これは無
機質半導体の微粉末に直接無機質化合物を添加するよう
にし、上記無機質半導体微粒子の焼成、粉砕という処理
工程を省略しても差支えないものである。゛, 4 Furthermore, in the manufacturing process according to the above embodiment, first, fine particulate ZnO, which is an inorganic semiconductor, is heat-treated and pulverized to form a fine powder, and then SnO, which is an insulating inorganic compound, is
Although b2O3 was added and then heat treatment was performed, it is possible to add the inorganic compound directly to the inorganic semiconductor fine powder and omit the processing steps of firing and pulverizing the inorganic semiconductor fine particles. .

発明の効果 以上の説明より明らかなように本発明による電圧非直線
性素子は、低電流域における電圧非直線指数αが大きく
、また並列静電容量の小さな素子が得られることから、
消費電流の小さい液晶、　ＫＬなどのデバイスのスイッ
チング素子として最適な素子を提供できるものである。Effects of the Invention As is clear from the above explanation, the voltage nonlinear element according to the present invention has a large voltage nonlinearity index α in the low current region, and an element with small parallel capacitance can be obtained.
This makes it possible to provide an element that is optimal as a switching element for devices such as liquid crystals and KLs with low current consumption.

また、電極間距離を狭くして素子を形成することができ
るため、バリスタ電圧の低いものが得られ、しかも絶縁
性有機接着剤量またはガラス粉末量によってバリスタ電
圧を制御することもでき、上記電圧非直線指数、４が大
きいことと相まって従来のＺｎＯバリスタ１７１、 では対応することのできなかった低電圧用ＩＣの保護素
子や低い電圧における電圧安定化素子として使用するこ
とができる。さらに、塗布したペイントを低い温度で硬
化させて簡単にして作ることができるため、回路基板上
やガラス基板上に素子を直接形成することができるもの
である。このように種々の特徴を有する本発明の電圧非
直線性素子は、今までのＺｎＯバリスタなどでは考えら
れない幅広い用途が期待できるものであシ、その産業性
は大なるものである。In addition, since the device can be formed by narrowing the distance between the electrodes, a device with a low varistor voltage can be obtained, and the varistor voltage can also be controlled by the amount of insulating organic adhesive or the amount of glass powder. Coupled with the large non-linearity index 4, the ZnO varistor 171 can be used as a protection element for low-voltage ICs or as a voltage stabilizing element at low voltages, which the conventional ZnO varistor 171 could not handle. Furthermore, since the applied paint can be cured at low temperatures and easily manufactured, elements can be directly formed on circuit boards or glass substrates. The voltage nonlinear element of the present invention having such various characteristics can be expected to have a wide range of applications unimaginable for conventional ZnO varistors, and has great industrial potential.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明による電圧非直線性素子の製造工程の一
例を示す図、第２図は本発明による電圧非直線性素子の
一実施例を示す拡大断面図、第３図は本発明による素子
と従来のＺｎＯバリスタの電圧−電流特性を示す図、第
４図は本発明による素子においてＳｂ２Ｏ３　の添加量
を変えた場合の電圧非直線指数α、バリスタ電圧Ｖ、□
および並列静電容量Ｃの変化する様子を示す図である。 １・・・・・ＩＴＯ電極、２・・・・・・ガラス基板、
３・・・・・１８、−１−１・ カーボン電極、４・・・・・・電圧非直線性素子、５・
・・・・・ＺｎＯ微粉末、　６・・・・・・Ｓｂ２Ｏ３
絶縁被膜、７・・・・・・低融点ガラス（結合剤）。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名１−
Ｙ−Ｊ 寸 第　３　図 一士　電圧（１’）FIG. 1 is a diagram showing an example of the manufacturing process of a voltage non-linear element according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged sectional view showing an embodiment of the voltage non-linear element according to the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing an example of the manufacturing process of a voltage non-linear element according to the present invention. Figure 4 shows the voltage-current characteristics of the element and the conventional ZnO varistor. Figure 4 shows the voltage nonlinearity index α, varistor voltage V, and □ when the amount of Sb2O3 added is changed in the element according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing how the parallel capacitance C changes. 1...ITO electrode, 2...Glass substrate,
3...18, -1-1. Carbon electrode, 4... Voltage nonlinear element, 5.
...ZnO fine powder, 6...Sb2O3
Insulating coating, 7...Low melting point glass (binder). Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person1-
Y-J Dimension 3 Figure 1 Voltage (1')

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 　絶縁基板と、上記絶縁基板上に設けられた一方の電極
と、上記一方の電極上に設けられ、その一方の電極側と
なる下層側は絶縁性の結合剤でもって固められ、かつ上
層側は導電性ペーストよりなる他方の電極でもって固め
られたＳｂ＿２Ｏ＿３を主成分とする薄い絶縁被膜を施
した微粉末状の半導体物質とから構成されたことを特徴
とする電圧非直線性素子。An insulating substrate, one electrode provided on the insulating substrate, a lower layer side provided on the one electrode side, which is the one electrode side, is hardened with an insulating bonding agent, and an upper layer side is solidified with an insulating bonding agent. 1. A voltage nonlinear element comprising a finely powdered semiconductor material coated with a thin insulating film mainly composed of Sb_2O_3 and hardened by the other electrode made of conductive paste.